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Gerät und Verfahren zur röntgenographischen Herstellung der Bilder von Körperschnitten und Körperschiehten.
Gegenstand der Erfindung ist die Verbesserung und weitere Ausbildung eines bekannten Gerätes zur röntgenographischen Herstellung der Bilder von Körperschnitten und Körperschichten, bei dem die Röntgenröhre und der Träger der Bildschicht (Kassettenträger, gegebenenfalls mit Streustrahlen- blende) in zwangsläufiger Verbindung um eine in der Ebene des darzustellenden Körperschnittes liegende
Achse derart schwenkbar sind, dass der durch irgendeinen Punkt des darzustellenden Körperschnittes hindurchgehende Röntgenstrahl stets den gleichen Punkt der bei der Schwenkbewegung, z. B. durch
Lenker, parallel zur Schnittebene gehaltenen Bildschicht trifft.
Die Kupplung zwischen Röntgenröhre und Kassettenträger besteht, wie Fig. 1 der Zeichnung veranschaulicht, bei einer derartigen Einrichtung vorzugsweise aus einem doppelarmigen, um die Achse 4 schwenkbaren Hebel. 3, an dessen einem Arm die Röntgenröhre 6, an dem andern der Kassettenträger , der auch die Streustrahlenblende aufnimmt, befestigt ist.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass der praktische Betrieb an ein solches Gerät eine Reihe von Forderungen stellt, die bisher nicht genügend beachtet wurden, insbesondere Forderungen, die die Bewegung und Verstellung des schwenkbaren Systems oder einzelner Teile desselben betreffen.
Vor allem soll sich das System, damit man im Röntgenogramm eine gleichmässige Schattenverwischung erhält, möglichst gleichförmig während der Aufnahme bewegen. Ferner soll die Einstellung und Ver- stellung der Systemteile oder des ganzen Systems, wenn es sich um die Darstellung von Körpersehnitten in verschiedenen Ebenen oder von Körperschichten verschiedener Dicke handelt, leicht durchführbar sein und in möglichst geringem Masse die Bewegung schwerer Massen erfordern.
Dabei soll der Aufbau und Betrieb des Gerätes einfach, billig und übersichtlich sein und auch die nötige Betriebssicherheit gewährleisten.
Um die Voraussetzungen für eine gleichmässige Schwenkbewegung des Systems während der Aufnahme zu erhalten, ist es vor allem notwendig, die Gewichtswirkung der Systemmassen dort, wo sie zur Betätigung der Einrichtung benutzt wird, durch eine andere Kraftquelle zu ersetzen. Man hat nämlich bisher bei den hier in Rede stehenden Geräten als Antrieb für die Schwenkbewegung aus der einen Endstellung in die andere die Schwerkraft verwendet, wobei eine Veränderung der Zeitdauer der Schwenkbewegung, die ja zweekmässigerweise immer etwas grösser, als die für die Röntgenaufnahme erforderliche Belichtungszeit gewählt wird, durch Verlagerung des Schwerpunktes des schwingenden Systems unter Verwendung und Verschiebung zusätzlicher Gewichte erfolgen sollte.
Abgesehen davon, dass auf diesem Wege die Zeitdauer der Schwenkbewegung nur in geringem Masse verändert werden kann, wird die Einrichtung durch die zusätzlichen Gewichte in unzweckmässiger Weise schwerer, wozu noch kommt, dass das antreibende Gewicht, da sein Momentenarm sich mit der Stellung des Systems fortwährend ändert, eine ungleichmässige Schwenkbewegung hervorruft.
Man kann als Antriebskraft auch eine Feder verwenden. Um eine gleichmässige Schwenkbewegung zu erhalten und um die Schwenkzeit regeln zu können, ist es dabei notwendig, eine regelbare Brems-
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kraft, z. B. eine Ölpumpe, vorzusehen, die dem Federantrieb entgegenwirkt. Durch Verstellen des Öl- durchtrittsventils kann dann die Bremswirkung der Pumpe in den für die Belichtungszeit von Röntgen- aufnahmen in Frage kommenden Grenzen leicht verändert werden.
In Fig. 1 der Zeichnung ist in Vorder-und Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel eines mit
Federantrieb ausgestatteten Gerätes dargestellt. Es dient zur Erläuterung der allgemeinen Anordnung eines solchen Gerätes, auf das die später zu beschreibende Erfindung Anwendung finden soll. Zwischen den beiden Stativsäulen 1 gleitet sehwerlos der durch einen Griff (in der Figur nicht dargestellt) fest- klemmbare Schlitten 2, in dem als Schwenkachse für den Doppelhebel 3 das Rohr 4 drehbar gelagert ist. An dem Doppelhebel 3 sitzt oberhalb der Achse 4, gegebenenfalls verstellbar, der Tragarm 5 für die Röntgenröhre 6 und unterhalb der Schwenkachse ein Träger 7, an dem der die Kassette und gegebenenfalls eine Streustrahlenblende aufnehmende Rahmen 8 um die Achse des Trägers 7 drehbar gelagert ist.
Bei der Aufnahme wird nur diejenige Körperschnittebene scharf abgebildet, in der die
Schwenkachse des Systems liegt. Es muss also bei jeder Aufnahme die Höhe der Schwenkachse 4 richtig eingestellt werden. Da anderseits der Abstand zwischen dem darzustellenden Körperschnitt und der bildauffangenden Schicht mit Rücksicht auf die Schärfe des Bildes möglichst klein sein soll, muss nach Einstellen der Schwenkachse auch der Kassettenträger verstellt werden. Dies geschieht durch die Spindel 9. Damit nun die bildauffangende Schicht bei der Schwenkbewegung immer parallel zum abzubildenden Körperschnitt eingestellt bleibt, ist der Rahmen 8 um den Träger 7 als Achse drehbar und ausserdem an dem Ende des Rahmens gelenkig eine zweite Spindel 10 angebracht, die ebenfalls gelenkig in gleicher Höhe mit der Schwenkachse des Doppelhebels 3 an einem Ansatz 11 des Schlittens 2 gelagert ist.
Auf diese Weise ist ein Hebelparallelogramm gebildet, das die Kassette bei der Schwenkbewegung immer parallel zu sieh selbst bewegt. Ist der Abstand des Kassettenrahmens 8 von der
Sehwenkaehse sehr klein, so besteht die Gefahr einer Überbeanspruchung der Gelenke der Spindel 10. Um dies zu vermeiden, ist eine zweite Lenkeinrichtung aus den miteinander gelenkig verbundenen
Streben 12, 13 gebildet, die sich in einem grossen unveränderlichen Abstand von der Schwenkachse befindet und eine einwandfreie Funktion der Parallelverschiebung garantiert. Die Strebe 12 ist an dem Lager der Spindel 10 und die Strebe 13 gelenkig am Doppelhebel 3 nahe dessen unterem Ende befestigt.
Das schwingende System wird dadurch in der Vorbereitungsstellung gehalten, dass die Nase 14 hinter den Zapfen 15 greift. Die Nase wird zweckmässigerweise mit dem Beginn der Aufnahme bzw. kurz vorher vom Röntgensehalttisch aus elektrisch ausgelöst. Als Antrieb für die Schwenkbewegung dient eine Feder 16, die an einem am Schlitten 2 sitzenden Träger 17 befestigt ist end an dem einen Ende eines an der Schwenkachse 4 senkrecht zum Doppelhebel 3 angebrachten Doppelarmes 18 angreift.
Um die Zeitdauer der Schwenkzeit der Aufnahme anpassen zu können, greift als Bremsvorrichtung an dem andern Ende des Doppelarmes 18 eine ebenfalls am Träger 17 sitzende Ölpumpe 19 an, deren Oldurchtritt durch das Ventil 20 derart geregelt werden kann, dass die Schwenkzeit in den Grenzen der in Frage kommenden Belichtungszeiten kontinuierlich veränderlich ist.
Die Erfindung besteht nun darin, dass die veränderliche Federkraft und die Ölbremse ersetzt werden durch eine Feder, die über den ganzen Schwenkweg hin die Reibung ausgleicht und eine besondere Kraft, vorzugsweise eine zweite Feder, die nur im Anfang der Schwenkbewegung wirkt und dem System die notwendige Beschleunigung erteilt. Zweckmässig greifen die zwei Federn über Hebelarme an der Schwenkachse an. Wenn möglich, wird man das schwingende System gegenüber der Drehachse ausgleichen.
Bei dieser Art des Federantriebes empfiehlt es sich, die zur Überwindung der Reibung dienende Feder so zu wählen und anzuordnen, dass ihr wirksamer Hebelarm mit im Laufe der Schwenkbewegung abnehmender Federkraft zunimmt, so dass ihr auf die Schwenkachse wirkendes Drehmoment über den ganzen Schwenkweg hin nahezu konstant ist. Als Beschleunigungsantrieb des schwingenden Systems findet zweckmässigerweise eine Blattfeder Verwendung, die nach Lösen der Arretierung einem auf der Schwenkachse sitzenden Hebelarm einen für die Schwenkung ausreichenden Schwung gibt, wobei die Sehwenkzeit durch Änderung der Schwungenergie verändert werden kann.
In den Fig. 2 und 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines solchen erfindungsgemässen Schwenkantriebes wiedergegeben, wobei Fig. 2 die Vorbereitungsstellung, Fig. 3 die Endstellung der Schwenkbewegung zeigt. Der Antrieb für die Schwenkbewegung ist in einem Gehäuse 30 untergebracht (in der Zeichnung ist die Rückwand dieses Gehäuses entfernt) und besteht erfindungsgemäss aus zwei Federn, der Spiralfeder 31 und der Blattfeder 32. Die Spiralfeder 31 dient zur Überwindung der Reibung des schwingenden Systems. Sie sitzt mit dem einen Ende an dem mit der Schwenkachse 4 fest verbundenen Hebelarm 33, mit dem andern Ende an einem Sehraubstück 34, das zwecks Veränderung der Federkraft durch die Mutter 35 vertikal, zwecks Veränderung des wirksamen Hebelarmes durch die Schraube 36 horizontal verstellt werden kann.
Im übrigen ist die Spiralfeder 31 so gewählt und angeordnet, dass ihr wirksamer Hebelarm, also der senkrechte Abstand von der Sehwenkaehse auf die Feder, mit dem im Laufe der Schwenkbewegung stetigen Abnehmen der Federkraft zunimmt, dass also ihr auf die Schwenkachse wirkendes Drehmoment über den ganzen Schwenkweg hin nahezu konstant ist.
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Die Blattfeder 32 dient dazu, dem schwingenden System die notwendige Beschleunigung zu erteilen. Wenn das schwingende System in die Vorbereitungsstellung gebracht wird (Fig. 2), drückt der auf der Schwenkachse 4 sitzende Hebelarm 37 mit der Rolle 38 gegen die Feder 32 und spannt sie. Wird nun das schwingende System (zweckmässigerweise elektrisch vom Schalttisch des Röntgen- apparates aus) ausgelöst, so gibt die Feder 32 dem System auf der kurzen Wegstrecke bis zu ihrer
Entspannung einen Schwung, der bei Aufhebung der Reibung durch die Feder 31 für den ganzen
Schwenkweg ausreicht und eine genügend gleichmässige Schwenkbewegung gewährleistet.
Um die Schwenkzeit von der Anfangs-in die Endstellung zu verändern, muss die Stossenergie verändert werden. Dies geschieht beispielsweise dadurch, dass die Wegstrecke, auf der die Feder 32 auf den Hebel 37 einwirkt, verkürzt wird. Zu diesem Zwecke ist in der Bahn der Feder ein Hebel 39 mit einer Rolle 40 angeordnet, der fest mit dem Hebel 41 verbunden ist. Die beiden Hebel 39 und 41 sind um die Achse 42 drehbar. Das freie Ende des Hebels 41 ist an einem Metallstück 43 geführt, das mit Mutterngewinde auf der durch das Handrad 44 in Umdrehung zu versetzenden Spindel 45 sitzt.
Durch die Spindel wird also der Hebel 41 um die Achse 42 gedreht und dadurch der Abstand der Rolle 40 von der Feder 32 geändert. Je kleiner dieser Abstand ist, desto kürzer ist die Einwirkungsstreeke der
Feder 32 auf den Hebel 37 und die Achse 4, desto kleiner ist die Stossenergie, desto länger die Schwenk- zeit. An dem Spindelantrieb wird zweckmässigerweise eine Skala angebracht, nach der jede beliebige
Schwenkzeit eingestellt werden kann.
Um die rasche Einstellung und Verstellung der Schwenkachse auf verschiedene Schnittebenen zu erleichtern, insbesondere wenn die Schwenkachse, zwecks röntgenographischer Darstellung von Körperschichten bestimmter Dicke, während der Aufnahme um die Dicke der darzustellenden Körper- schiebt verschoben werden soll, kann man das System bei der Schwenkbewegung auf einem der Dicke der darzustellenden Körperschicht entsprechend mehr oder weniger gekrümmten Kurvenstück abrollen lassen.
Das Kurvenstück kann auswechselbar sein, um Aufnahmen mit verschiedener Schichtdicke vornehmen zu können. Man kann aber auch, und dies vereinfacht die Bedienung des Gerätes wesentlich, für jede beliebige Schichtdicke das gleiche Kurvenstück, z. B. ein Kreisbogenstück oder eine Schnecke mit kontinuierlich sich ändernder Krümmung, verwenden und das Kurvenstück zwecks Veränderung der Dicke der darzustellenden Körperschicht um eine zu ihm senkrechte Achse verstellbar machen.
Für die Anordnung des Kurvenstückes bietet Fig. 1 ein Beispiel. An den beiden Stativsäulen 1 ist ausser dem Schlitten 2, welcher den ganzen andern Aufbau trägt, ein Kurvenstück 22, unter
Gewichtsausgleich vertikal verschiebbar und durch den Handgriff 23 festklemmbar, angebracht. Auf diesem Kurvenstück ruht eine Rolle 24, die, zweckmässigerweise verstellbar, an dem Doppelhebel 3 sitzt. Ist der Schlitten 2 nicht festgeklemmt, so wird der ganze Aufbau von der Rolle 24 getragen. Das ganze System und damit auch die für die Lage des in der Aufnahme wiedergegebenen Körperschnittes massgebliche Schwenkachse verschiebt sich also, wenn die Rolle 24 während der Sehwenkbewegung auf dem Kurvenstück 22 abrollt, vertikal entsprechend der Krümmung des Kurvenstückes.
Je stärker diese Krümmung im Verhältnis zu einer Kreiskrümmung mit der Achse 4 als Mittelpunkt ist, desto mehr senkt sich die Achse 4 während der Aufnahme, eine desto dickere Körperschicht wird auf dem
Film abgebildet. Bei entsprechender Wahl und durch Auswechslung des Kurvenstücke kann also jede beliebige Schichtdicke dargestellt werden. Wird der Schlitten 2 festgeklemmt, so erhält man mit der
Einrichtung einen einfachen Körperschnitt.
Eine zusätzliche Bremsung des schwingenden Systems am Ende des Schwenkweges kann dadurch erfolgen, dass man die Krümmung des Kurvenstückes am Ende der Bahn wieder geringer werden lässt, wie es aus der Vorderansicht der Fig. 1 ersichtlich ist.
Die Verwendung ein und desselben Kurvenstücke für verschiedene Sehichtdicken ist beispiels- weise bei dem in den Fig. 14 und 15 dargestellten, später noch genauer zu beschreibenden Gerät vorgesehen. An dem Wagen 2 ist auf den Achsen 46 und 47 das Kreisbogenstück 22 gelagert. Auf diesem Bogenstück läuft bei der Schwenkbewegung eine Rolle 24, die an einem Metallstück 48 sitzt, von dem das ganze schwingende System mit der Schwenkachse 4 und ihrem in dem Wagen 2 gleitenden Lagerungschlitten getragen wird. Die Höhenlage der Schwenkachse und damit auch die Lage des in der Aufnahme wiedergegebenen Körpersehnittes ist also von der der Lage der Rolle 24 und des Kurvenstückes 22 abhängig. Es liegt nun die Achse 47 in einem Schlitz 49 des Kreisbogenstückes 22.
Die rechte Seite des Kreisbogenstückes kann daher unter Schwenkung um die Achse 46 angehoben und durch den Griff 50 in beliebiger Höhe festgeklemmt werden, so dass die Lage des Kreisbogens zu der den dargestellten Körperschnitt bestimmenden Schwenkachse veränderlich ist. Fällt der Mittelpunkt des Kreisbogens genau in die Mittellinie der Sehwenkaehse 4, so verändert sich die Höhenlage der Schwenkachse beim Abrollen nicht, es wird also ein Körpersehnitt dargestellt. Ist aber das Kurvenstück 22 rechts angehoben, so senkt sich beim Abrollen der Rolle 24 auf dem Kurvenstück das ganze schwingende System mit der Schwenkachse, so dass eine Körperschicht dargestellt wird. Diese Schicht wird um so dicker, je mehr das Kurvenstück 22 rechts angehoben ist. Man kann natürlich die Mittel zur Verstellung des Kurvenstückes mannigfach ausbilden, z.
B. die im vorliegenden Ausführungsbeispiel zur Wirkung kommende Schwerkraft durch eine Federkraft od. dgl. ersetzen.
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Systems während der Aufnahme erreicht werden.
Die rasehe und genaue Einstellung der Schwenkachse auf verschiedene Körperschuittebenen wird auch durch das Gewicht des Kas etenträgers beeinträchtigt. Durch die Verstellung der Schwenkachse ändert sieh nämlich, wie bereits erwähnt, der Abstand zwischen dem Kassettenträger und dem Kijrper des Patienten, und es ist, da sieh im Interesse eines möglichst scharfen Bildes die Kassette möglichst dicht am Patienten befinden soll, für jede neue Sehnittaufnahme eine Verstellung des Kas ettenträgers am Hebelarm. 3 derart erforderlich, dass er sieh möglichst dicht am Patienten befindet.
Erfindungsgemäss wird nun ein häufiges Verstellen des Kassettenträgers, also einer Teilmasse des schwingenden Systems, dadurch vermieden, dass man den Kassettenträger derart am Gerät befestigt, dass die Veränderung der Einstellung der Schwenkaehse zum darzustellenden Körper auf die Höheneinstellung des Kassettenträgers nicht einwirkt. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, dass der Kassettenträger an de. n das schwingende System tragenden Stativ, z. B. mittels Seilen, fest aufgehängt und zwecks Mitnahme bei der Schwenkbewegung, am Hebelarm nur durch eine mit ihm gelenkig verbundene Gleitschelle geführt wird. Die Seile müssen dabei in Höhe der Schwenkachse durch irgendeine Vorrichtung, z. B. eine Öse, gehalten sein, die dann als Drehpunkt des Seiles bei der Schwenkbewegung wirkt.
Ein derart ausgebildetes Gerät ist beispielsweise in Fig. 5 in Seitenansicht und Vorderansicht unter Fortlassung von zur Erläuterung unwesentlichen Einzelteilen veranschaulicht. In der Seitenansicht ist die Mittelstellung, in der Vorderansicht die Endstellung des schwingenden Systems dargestellt. Fig. 6 zeigt den Stativkopf mit der Seilbefestigung in grösserem Massstab.
Ähnlich wie in den früher besprochenen Beispielen ist in einem zwischen den Stativsäulen 1 unter Gewichtsausgleich vertikal verschiebbaren Wagen 2 die Schwenkachse 4 des Doppelhebels 3 gelagert, an dem auf der einen Seite der gegebenenfalls verschiebbare Tragarm des Röhrengehäuses 6 und auf der andern Seite der Kassettenrahmen 8, der gleichzeitig als Träger der Streustrahlenblende dient, angeordnet ist. Durch an dem Querstüek 11 gelagerte Lenker 12 ist dafür gesorgt, dass die bildauffangende Schicht bei der Schwenkbewegung immer parallel zum Körperschnitt eingestellt bleibt.
Der Antrieb für die Schwenkbewegung ist in dem Gehäuse. 30 untergebracht. An dem Wagen,, ! ist das Kurvenstück 22 befestigt, auf dem bei der Schwenkbewegung die Rolle.'. M läuft, die an dem Metallstück 48 sitzt. Das Metallstüek- trägt das ganze schwingende System mit der Schwenkachse,
Es ist nun der Kassettenträger 8 am Hebelarm. 3 nicht fest gelagert, sondern es sitzt das mit ihm glenkig verbundene Rohrstück 51 verschiebbar auf dem Hebelarm. 3. Ebenso sind die Rolirstiieke auf den Lenkern verschiebbar. Der Kassettenrahmen 8 ist mittels Seilen J. 3 an dem ai den Stativ-
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stückes 11 in Höhe der Schwenkachse angebrachte Ösen 55 geführt.
Bei Ausführung der Schwenkbewegung drehen sich die unteren Seilstücke um diese Ösen, wobei der Kassettenträger genau so wie bei festgeklemmten Rohrstücken 51 und ? angehoben wird. Die tiefste Stellung des Kassettenträgers ist links in der Vorderansicht der Fig. 5 gestrichelt angedeutet. Wird nun z. B. zwecks Darstellung
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Mithin ist es möglich, den Kassettenträger nach einmaliger, möglichst dichter Einstellung zum Lagerungstisch bei allen Aufnahmen unverändert stehenzulassen, was eine bedeutende Erleichterung der Bedienung des Gerätes mit sich bringt.
Um diese einmalige Einstellung der verschiedenen Höhe der Lagerungstische anpassen zu können, sind die oberen Enden der Seile an eine gemeinsame Kurbel 56 mit einem Sperrad ; t' (s. Fig. 6) geführt, so dass die Seile angezogen oder nachgelassen werden können. In das Sperrad greift unter dem Druck der Feder 58 die Nase 59 ein, die durch den Griff 60 wieder ausgeklinkt werden kann.
Diese Einrichtung ist auch von Wichtigkeit, wenn der Lagerungstisch als einfacher Blendentisch verwendet werden soll. Dann brauchen die Seile 53 mittels der Kurbel 56 nur so weit angezogen zu werden, dass sich der Kassettenrahmen dicht unter der Tischplatte befindet. Um bei dieser Einstellung auch Schrägaufnahmen durchführen zu können, ist das Kurvenstüek 22 mit Löchern 61 versehen, in die ein am Metallstück sitzender Zapfen nach entsprechender Einstellung des Griffes 6 einschnappen kann.
Es wurde bereits vorhin der nachteilige Einfluss des bedeutenden Übergewichtes der Röhrenseite des schwingenden Systems auf die Schwenkbewegung besprochen und als Abhilfe die Verwendung eines Antriebes, insbesondere des Federantriebes, empfohlen, der es gestattet, auf die Schwerkraft als treibende oder hemmende Kraft der Sehwenkbewegung zu verzichten, und die Möglichkeit bietet,
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das Übergewicht der Röhrenseite auszugleichen. Es wäre aber im Sinne der vorliegenden Erfindung von Nachteil, diesen Ausgleich durch ein auf der Kassettenseite angeordnetes Zusatzgewicht zu bewerkstelligen, weil dadurch das Gewicht des ganzen Gerätes wesentlich grösser würde, eine grössere Masse beschleunigt und gebremst und vor allem bei jeder Röhrenverschiebung auch das Zusatzgewicht verschoben werden müsste.
Erfindungsgemäss wird daher vorgeschlagen, das Übergewicht der Röhrenseite des Doppelhebels'3, insbesondere das Gewicht der Röntgenröhre mit ihrem Schutzgehäuse und dem Träger, durch ein über einen Seilzug an dem Röhrenträger angreifendes Gegengewicht auszugleichen.
Ein Beispiel hiefür sei an Hand des in den Fig. 7 und 8 dargestellten Gerätes beschrieben, dessen schwingendes System in Fig. 7 in der Mittelstellung, in Fig. 8 in der Endstellung gezeichnet ist. Bezüglich der Hauptbestandteile des Gerätes sei auf die Erläuterung zu Fig. 5 verwiesen.
Am Röhrentragarm 5 ist eine Rolle 63 angebracht, über die ein Seil 64 läuft, das zu einer Laufkatze 65 führt, die an einer an der Decke des Raumes befestigten Schiene 66 gelagert ist. Das eine Ende des Seiles ist an dem Metallstück 67 befestigt, das andere trägt das an der Wand des Raumes geführte
Gegengewicht 68, welches so gross gewählt ist, dass der gewünschte Gewichtsausgleich des Röhrenträgers erreicht ist. Bei der Schwenkbewegung des Doppelhebels 3 geht die Laufkatze 65 mit, wie aus der Fig. 8 ersichtlich ist.
Der vorgeschlagene Gewichtsausgleich kann gegenüber dem eben beschriebenen Ausführungbeispiel dadurch wesentlich vereinfacht und verbessert werden, dass die Enden des Seiles, das über die am Röhrenträger sitzende Rolle läuft, an zwei zu beiden Seiten schräg oberhalb des Gerätes fest angebrachte Lager, wie z. B. zwei feste Rollen oder eine Aufhängeöse und eine feste Rolle, geführt sind, wobei zweckmässigerweise die beiden Seillager von der Mittellinie des Gerätes gleich weit entfernt sind.
Dadurch wird im Vergleich zur Laufkatze, abgesehen von einer Vereinfachung und Verbilligung der Aufhängevorrichtung, eine Verringerung der Reibung und vor allem der besondere Vorzug erreicht, dass der Seilzug neben dem Gewiehtsausgleich im Sinne der ganzen Einrichtung in der ersten Hälfte des Sehwenkweges auf das schwingende System einen Antrieb, in der zweiten Hälfte eine Bremswirkung ausübt.
Ein Beispiel für einen solchen Gewichtsausgleich ist in Fig. 9 dargestellt, in welcher das schwingende System in der Endstellung steht, während seine Anfangsstellung gestrichelt angedeutet ist.
Zum Ausgleich des Übergewichtes am Röhrenträger und am Röhrenschutzgehäuse 6 ist wieder die Rolle 63 angebracht, über die ein Seil 64 läuft, dessen Enden an zwei, zu beiden Seiten schräg oberhalb des Gerätes, z. B. an der Decke des Raumes, fest angebrachte Lager, nämlich eine Öse 69 und eine feste Rolle 70, geführt sind. Das über die feste Rolle laufende Seilende trägt das an der Wand des Raumes geführte Gegengewicht 68, welches so gross gewählt ist, dass der gewünschte Gewichtsausgleich des Röhrenträgers erreicht ist. Bezüglich der Anordnung der Lager 69 und 70 zum Gerät ist folgendes zu beachten : Je höher die Lager angebracht sind, desto geringer ist der Einfluss einer Verschiebung des Röhrenträgers am Doppelhebel 3.
Je weiter die Lager voneinander entfernt sind, also je grösser der von den Seilstücken an der Rolle 63 gebildete Winkel ist, desto grösser muss das Gegengewicht sein. Anderseits darf der Winkel eine gewisse Mindestgrösse nicht unterschreiten, da sonst die Bremswirkung auf die Sehwenkbewegung zu gross ist. Daraus ergibt sich als zweckmässig, dass bei möglichst hoher Anbringung der Seillager im Raum ihre Höhe über dem Gerät und der Abstand voneinander so aufeinander abgestimmt werden, dass der am Röhrenträger vom Seil gebildete Winkel gerade nur so gross ist, dass der Doppelhebel unter leichtem Anstoss aus der Anfangsstellung gerade bis in die Endstellung schwingt.
Der nachteilige Einfluss einseitiger Gewichtskräfte auf die Gleichmässigkeit der Schwenkbewegung und auf die Gleichmässigkeit der Störschattenverwischung tritt um so mehr in Erscheinung, je grösser die Wegstrecke ist, die das schwingende System bei eingeschalteter Röntgenröhre durchläuft.
Gemäss der Erfindung besteht daher ein weiteres Mittel, diesen Einfluss unschädlich zu machen, darin, diese Wegstrecke in einstellbarer Weise veränderlich zu machen, so dass die Möglichkeit besteht, die Röntgenröhre nur während einer tunlichst gleichförmigen Bewegung des Systems eingeschaltet zu lassen. Dies kann, erfolgt bei dem Gerät das Ein-und Ausschalten der Röntgeneinrichtung bekanntermassen durch vom bewegten System betätigte Sehaltkontakte, in einfacher Weise dadurch erreicht werden, dass man die Schaltkontakte längs der Wegstrecke verschiebbar anordnet.
Dabei ergibt sich noch ein weiterer Vorteil durch die Möglichkeit, ein neues Verfahren zur Herstellung von Bildern von Körperschichten auszuüben, bei welchem die Auf-und Abwärtsbewegung grösserer Massen vermieden wird. Es haben nämlich Versuche ergeben, dass eine Herstellung von Bildern von Körperschichten verschiedener Dicke ohne Parallelverschiebung des Systems oder des Patienten auf einfachste Weise dadurch erreicht werden kann, dass man den sich bewegenden Teil des Gerätes und den Patienten etwa dem Mittelschnitt der darzustellenden Körperschicht entsprechend zueinander einstellt und die bei eingeschalteter Röntgenröhre von dem sich bewegenden Teil der Einrichtung zu durchlaufende Wegstrecke um so kürzer wählt, je dicker die abzubildende Schicht ist.
Die vorhin angegebene Ausbildung des Gerätes gestattet nun ohne weiteres die Ausübung dieses Verfahrens.
Die verschiebbaren Schaltkontakte werden zweckmässig an dem das schwenkbare System tragenden Kreisbogenstück (z. B. 22 in Fig. 14) angeordnet, beispielsweise so, wie dies Fig. 10 in Vorder-
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ansieht und Fig. 11 im Schnitt (nach Linie A-B von Fig. 10) an einer Ausführungsform zeigt. An dem Kreisbogenstück22 sind in den beiden Gehäusen 71 und 72 je ein Schaltkontakt 73 und 74 für die Röntgen- einrichtung angeordnet. Durch die Deckplatte jedes Gehäuses 71 und 72 ragt ein Isolierstück 75 und 76, welches durch die Rolle 24 heruntergedrückt wird und dabei über den Stift 77 und 78 den Schalt- kontakt öffnet. In der Anfangsstellung der Schwenkbewegung ruht die Rolle 24 auf dem Isolierstück 75, der Kontakt 73 ist geöffnet ; der Kontakt 74 dagegen ist geschlossen.
Wird nun die Arretiervorrichtung des schwingenden Systems ausgelöst, so gleitet die Rolle 24 von dem Isolierstück 75 herunter, der Kontakt 73 schliesst sich, der Röntgenapparat ist eingeschaltet. Er bleibt eingeschaltet, bis die Rolle 24 das Isolierstück 76 erreicht und den Kontakt 74 öffnet. Dann ist die Aufnahme beendet. Je kleiner der Abstand zwischen den Isolierstücken 75 und 76 ist, eine desto dickere Körperschicht wird auf der Bildschicht dargestellt.
Um nun diesen Abstand verändern zu können, sind die Gehäuse 71 und 72 mit einem zum Kreisbogenstück passenden Führungswinkel 79 und einem beim Verschieben in dem Schlitz 80 des Kreisbogenstückes gleitenden Zapfen 81 versehen, auf dem eine Flügelmutter 82 sitzt, so dass die Schaltkontakte beliebig am Kreisbogenstück festgeklemmt werden können.
Die Verwendung von Kontakten, insbesondere verschiebbaren Kontakten, die durch die
Bewegung des Systems ein-und ausgeschaltet werden, birgt die Gefahr in sich, dass beim Versagen eines Kontaktes eine ungewollte Spannung an die Röntgenröhre gelangt. Diese Gefahr kann erfindungsgemäss durch ein entsprechend geschaltetes Halterelais beseitigt werden, welches ein Wiedereinschalten der Hochspannung durch das schwenkbare System erst möglich macht, nachdem vorher der Hauptschalter ausgeschaltet worden ist.
Wird mit Streustrahlenblende gearbeitet, so wird dabei zweckmässigerweise durch den Hauptschalter des Röntgenapparates die Blende und durch diese erst beim Ablauf das schwenkbare System des Gerätes in Betrieb gesetzt.
In Fig. 12 ist das Beispiel einer derartigen Schaltung schematisch wiedergegeben, während in Fig. 13 die Ausführung und Anordnung der einzelnen Teile der Schaltung an einem röntgenographisehen Gerät beispielsweise dargestellt ist.
Zum leichteren Verständnis ist in Fig. 12 der um die Achse 4 schwenkbare Doppelhebel 3 mit dem Röhrengehäuse 6, der Rolle 24 und dem Kurvenstück 22 gezeichnet, wobei der Hebel 3 in der Anfangsstellung der Schwenkbewegung steht. Der Doppelhebel wird durch das Relais 83 gegen die Kraft der Feder 84 in der Anfangsstellung gehalten. Am Kurvenstück 22 sind zwei Kontakte 73 und 74 mit Isolierstücken 75 und 76 angebracht, die das Ein-und Ausschalten der Hochspannung veranlassen. Das ausserdem zum Gerät gehörende Halterelais ist mit 87 bezeichnet. Der Hauptschalter 88 und das Aufnahmeschütz 89 gehören zum Röntgenapparat.
Diese Teile sind derart miteinander verbunden, dass der Betrieb folgendermassen vor sich geht.
Befindet sich der Doppelhebel 3 in der Anfangsstellung der Schwenkbewegung und steht der Hauptsehalter 88 auf Aus", so ist bei geöffnetem Kontakt 73 der Stromkreis der Spule des Relais 87 über den Kontakt 74 geschlossen, das Relais 87 schaltet sich also ein. Wird nun der Hauptschalter 88 eingeschaltet, so bleibt der Stromkreis der Spule des Relais 87 trotzdem über den einen Kontakt des Relais geschlossen. Über den andern Kontakt erhält die Spule des Relais 83 Strom, unter dem Zug der Feder 84 beginnt das Abrollen des Hebels 3 auf dem Kurvenstück 22. Sobald die Rolle 24 das Isolierstück 75 verlässt, schliesst sich der Kontakt 73 und damit der Stromkreis der Spule des Schützes 59 ; die Hochspannung wird eingeschaltet.
Wenn dann die Rolle 24 das Isolierstück 76 erreicht, öffnet sich der Kontakt 74 und die Spule des Relais 87 wird stromlos. Durch die Unterbrechung des Relais 87 wird die Hochspannung ausgeschaltet und der Spulenstrom des Relais 83 unterbrochen. Die Rolle 24 ruht nun auf dem Isolierstück 76, der Kontakt 74 ist geöffnet, der Kontakt 73 geschlossen. Solange der Hauptschalter 88 auf"Ein"steht, ist ein Wiedereinschalten der Hochspannung durch die Bewegung des Hebels 3 nicht möglich, da sich das Relais 87 nicht einschalten lässt. Erst dadurch, dass der Hauptschalter auf "Aus" gestellt und der Hebel 3 in die Anfangsstellung der Schwenkbewegung gezogen wird, erhält die Spule des Relais 87 wieder Strom, so dass eine weitere Aufnahme erfolgen kann.
Fig. 13 zeigt die praktische Ausbildung und Anordnung der einzelnen Teile der Schaltung an der Rückwand eines Gerätes, wobei der Doppelhebel 3 in der Anfangsstellung der Sehwenkbewegung steht. Die Teile sind der Fig. 12 entsprechend bezeichnet. An Stelle der einzelnen Rolle 24 sind zwei gleichachsige vorhanden, von denen die eine (24) auf dem Kurvenstück 22 rollt, die andere (90) nur über die Isolierstücke 75 und 76 gleitet und dabei die Kontakte 73 und 74 öffnet. Sobald die Rolle 90 die Isolierstücke verlässt, sind die Kontakte geschlossen.
Die Kupplung des Hebels 3 mit dem Relais 83 ist folgendermassen durchgeführt : Mit der Schwenkachse 4 ist ein Hebelarm 91 fest verbunden, an dem eine Nase 92 sitzt, die bei stromlosem Relais 83 auf dem Nocken 93 ruht. Erhält nun das Relais 83 Strom, so wird der Anker 94 angezogen und über das Gestänge 95 der Nocken 93 gedreht, so dass die Nase 92 an ihm vorbeigleiten und die Feder 84 den Doppelhebel 3 herumziehen kann.
Die verschiedenen im Sinne der Erfindung vorgeschlagenen Massnahmen können einzeln oder kombiniert zur Anwendung gelangen. In den Fig. 14 und 15 ist in Vorderansicht und Seitenansicht das Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Gerätes dargestellt, bei welchem zugleich mehrere
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der genannten Massnahmen getroffen und überdies noch verschiedene andere Verbesserungen und Vervollkommnungen angebracht sind, insbesondere solche, welche die rasche und genaue Einstellung des Gerätes und der bei röntgenographischen Schnitt-oder Schichtdarstellungen massgebenden Grössen gestatten. In Fig. 14 ist das schwingende System in der Endstellung, in Fig. 15 in der Mittelstellung seines Schwenkweges gezeichnet.
In einem an den Stativsäulen 1 unter Gewichtsausgleich geführten Wagen 2 gleitet ein Schlitten 97, in dem eine Welle 4 als Schwenkachse für den doppelarmigen Hebel 3 gelagert ist. An dem Hebel sitzt auf der einen Seite der Schwenkachse der Schlitten 98 mit dem Tragarm 5 der im Gehäuse 6 untergebrachten Röntgenröhre, auf der andern Seite ein Schlitten 7, an dem gelenkig der Kassettenrahmen 8, der gleichzeitig als Träger der Streustrahlenblende dient, angebracht ist. Durch an dem Querstück 11 gelagerte Lenker 12, deren lose aufsitzende Schellen 52 gelenkig mit dem Rahmen 8 verbunden sind, ist dafür gesorgt, dass die Bildschicht bei der Schwenkbewegung stets parallel zur Schnittebene eingestellt bleibt.
Der Rahmen 8 mit seinen Schlitten 7 und 52 ist mittels der Seile 53 an dem an den Stativsäulen 1 befestigten Querstück 54 aufgehängt, so dass sein Abstand vom Lagerungstisch des Patienten mit einer Höhenverschiebung der Schwenkachse 4 sich nicht ändert.
Um mit dem Gerät Abbildungen von Körpersehichten herstellen zu können, ist der Schlitten 97, in dem die Schwenkachse 4 gelagert ist, im Wagen2 verschiebbar, und es ist im Wagen 2 ein Kurvenstück 22 befestigt, auf dem bei der Schwenkbewegung eine Rolle 24 läuft, die an dem den Doppelhebel 3 tragenden, mit der Achse 4 fest verbundenen Metallstück 48 sitzt. An der Rolle 24 hängt also das ganze schwingende System. Der Antrieb für die Schwenkbewegung, vorzugsweise eine Feder, ist im Gehäuse 30 untergebracht.
Um die Schwenkachse 4 bequem auf den gewünschten Körperschnitt des auf der Lagerungs-
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Stativsäulen 1 ist dann das Gerät auf die gewünschte Schnitthöhe einstellbar. Die Einstellung kann an Hand einer an den Stativsäulen angebrachten Skala 103 erfolgen, die zweckmässig nach dem Abstande der Schwenkachse von der Lagerungsplatte geeicht ist.
Beim Einstellen der Schwenkachse auf den gewünschten Körperschnitt bleibt die Höhenlage des Kassettenrahmens 8 infolge seiner Aufhängung mittels der Seile 53 unverändert. Es ändert sich also der Abstand Körperschnitt-Bildschicht. Um nun miteinander vergleichbare Röntgenbilder zu erhalten, soll der Abstand vom Körpers chnitt zum Brennfleck der Röntgenröhre im gleichen Verhältnis geändert werden. Zu diesem Zweck ist in dem Kopfstück 104 und in dem mit dem Doppelhebel 3 fest verbundenen Metallstück 105 je eine Rolle gelagert, über die das bei 106 am Schlitten 98 angreifende endlose Seil 107 gelegt ist. Der Seilzug wird durch ein selbstsperrendes Schneckengetriebe 108 mit dem Handrad 109 angetrieben.
An Stelle des Seilzuges kann natürlich auch eine Spindel od. dgl.
Verwendung finden. Die Einstellung erfolgt an Hand der Skala 110, die zweckmässigerweise so geeicht ist, dass man nur auf die gleiche Zahl wie an der Skala 103 einzustellen braucht, um das richtige Abstandsverhältnis zu erhalten.
An dem Röhrentragarm 5 ist eine Skala 111 angebracht, an Hand deren der Röhrenschlitten 112 links und rechts von einem Nullpunkt zur Anfertigung von Stereoaufnahmen verschoben werden kann.
Als Kurvenstück 22 ist in dem Ausführungsbeispiel ein Kreisbogenstück gewählt, das nach Lösen des Handgriffes 50 auf der rechten Seite (Fig. 14) angehoben werden kann, wobei der Befestigungszapfen in der Ausnehmung 49 gleitet. Um das Kurvenstück der gewünschten Schichtdicke entsprechend einstellen zu können, ist an dieser Einstellvorrichtung eine zweckmässigerweise in Sehiehtdieken geeichte Skala 115 angebracht.
Zur Festlegung der Anfangsstellung der Schwenkbewegung ist eine Nase 14 am Kurvenstück 22 befestigt, gegen welche die Rolle 24 beim Schwenken des Doppelhebels 3 in die Vorbereitungsstellung schlägt. Am Ende der Schwenkbewegung wird das schwingende System von einer in ihrer Federkraft mit dem Druck zunehmenden Blattfeder 117 abgefangen, die auch am Kurvenstück 22 angebracht ist.
Wird ein Federantrieb für die Schwenkbewegung verwendet, so verändert sich natürlich die Schwenkzeit mit der Höhenverstellung der Schwenkachse und des Röhrenträgers. Um nun den Federantrieb so nachstellen zu können, dass die Schwenkzeit in allen Fällen die gleiche ist, ist das Handrad 118 vorgesehen. An diesem Handrade wird dann zweckmässigerweise eine Skala angebracht, die zu den Skalen 103 und 110 passend so geeicht ist, dass beim Einstellen auf die gleiche Zahl alle Aufnahmen in der gleichen Schwenkzeit gemacht werden. Man braucht also nur an den drei Skalen auf die gleiche, die Sehnitthöhe über der Lagerungsplatte angebende Ziffer einzustellen, um jeden beliebigen Schnitt im gleichen Grössenverhältnis und in gleicher Schwenkzeit auf dem Film zu erhalten.
Wie oben erwähnt, ist der Kassettenrahmen 8 durch die Seile 53 am Querstück 54 aufgehängt.
Um nun den Kassettenrahmen zur Anfertigung einfacher Blendenaufnahmen dicht an die Lagerungsplatte des Patienten heranbringen zu können, sind die Seile 53 über Rollen 119 an die Achse 120 geführt, auf die sie unter Vermittlung des selbstsperrenden Schneckengetriebes 121 durch das Handrad 122 aufgewickelt werden können.
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Apparatus and method for the radiographic production of images of body sections and body photographs.
The subject of the invention is the improvement and further development of a known device for the radiographic production of images of body sections and body layers, in which the X-ray tube and the carrier of the image layer (cassette carrier, optionally with anti-scatter diaphragm) are inevitably connected to one in the plane of the image to be displayed Body cut lying
Axis can be pivoted in such a way that the X-ray beam passing through any point of the body section to be displayed is always the same point of the pivoting movement, e.g. B. by
Handlebar, parallel to the cutting plane, the image layer meets.
The coupling between the X-ray tube and the cassette carrier consists, as FIG. 1 of the drawing illustrates, in such a device preferably from a double-armed lever pivotable about the axis 4. 3, on one arm of which the X-ray tube 6 is attached, on the other the cassette carrier, which also receives the anti-scatter screen, is attached.
The invention is based on the knowledge that the practical operation of such a device places a number of requirements that have not been sufficiently taken into account, in particular requirements that relate to the movement and adjustment of the pivotable system or individual parts thereof.
Above all, the system should move as uniformly as possible during the exposure so that a uniform blurring of shadows can be obtained in the radiogram. Furthermore, the setting and adjustment of the system parts or of the entire system should be easy to carry out and require the movement of heavy masses as little as possible when it comes to the representation of body parts in different planes or of body layers of different thicknesses.
The construction and operation of the device should be simple, cheap and clear and also guarantee the necessary operational reliability.
In order to obtain the conditions for a uniform pivoting movement of the system during the recording, it is above all necessary to replace the weight effect of the system masses where it is used to operate the device by another power source. So far, in the devices in question, gravity has been used as the drive for the pivoting movement from one end position to the other, with a change in the duration of the pivoting movement, which is always somewhat greater than the exposure time required for the X-ray exposure should be done by shifting the center of gravity of the vibrating system using and shifting additional weights.
Apart from the fact that the duration of the pivoting movement can only be changed to a small extent in this way, the device becomes inexpediently heavier due to the additional weights, in addition to which the driving weight, as its moment arm, constantly changes with the position of the system changes, causes an uneven pivoting movement.
A spring can also be used as the driving force. In order to obtain an even swivel movement and to be able to regulate the swivel time, it is necessary to have an adjustable brake
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force, e.g. B. to provide an oil pump that counteracts the spring drive. By adjusting the oil passage valve, the braking effect of the pump can then be easily changed within the limits that are relevant for the exposure time of X-ray exposures.
In Fig. 1 of the drawing, an embodiment of a with is in front and side view
Spring drive equipped device shown. It serves to explain the general arrangement of such a device to which the invention to be described later is to be applied. The slide 2, which can be clamped by a handle (not shown in the figure) and in which the tube 4 is rotatably mounted as a pivot axis for the double lever 3, slides without a headache between the two stand columns 1. On the double lever 3 sits above the axis 4, optionally adjustable, the support arm 5 for the X-ray tube 6 and below the pivot axis a carrier 7 on which the frame 8, which holds the cassette and optionally an anti-scatter diaphragm, is rotatably mounted about the axis of the carrier 7.
When recording, only that body sectional plane is shown in focus in which the
The pivot axis of the system lies. The height of the pivot axis 4 must therefore be set correctly for each recording. Since, on the other hand, the distance between the body section to be displayed and the image-capturing layer should be as small as possible with regard to the sharpness of the image, the cassette carrier must also be adjusted after setting the pivot axis. This is done by the spindle 9. So that the image-capturing layer always remains parallel to the body section to be imaged during the pivoting movement, the frame 8 can be rotated around the carrier 7 as an axis and a second spindle 10 is also articulated at the end of the frame is articulated at the same height with the pivot axis of the double lever 3 on a shoulder 11 of the carriage 2.
In this way, a lever parallelogram is formed which always moves the cassette parallel to itself during the pivoting movement. Is the distance of the cassette frame 8 from the
Sehwenkaehse is very small, there is a risk of overstressing the joints of the spindle 10. To avoid this, a second steering device is made up of the hingedly connected
Struts 12, 13 are formed, which are located at a large unchangeable distance from the pivot axis and guarantee perfect functioning of the parallel displacement. The strut 12 is attached to the bearing of the spindle 10 and the strut 13 is articulated to the double lever 3 near its lower end.
The oscillating system is held in the preparatory position in that the nose 14 engages behind the pin 15. The nose is expediently triggered electrically from the X-ray holding table at the beginning of the recording or shortly beforehand. A spring 16, which is fastened to a carrier 17 seated on the carriage 2, acts as a drive for the pivoting movement, and engages at one end of a double arm 18 attached to the pivot axis 4 perpendicular to the double lever 3.
In order to be able to adapt the duration of the pivoting time of the recording, an oil pump 19, also seated on the carrier 17, acts as a braking device at the other end of the double arm 18, the oil passage of which can be regulated through the valve 20 such that the pivoting time is within the limits of the in Question coming exposure times is continuously variable.
The invention consists in that the variable spring force and the oil brake are replaced by a spring that compensates for the friction over the entire pivoting path and a special force, preferably a second spring, which only acts at the beginning of the pivoting movement and the system the necessary Acceleration granted. The two springs expediently attack the pivot axis via lever arms. If possible, the oscillating system will be balanced against the axis of rotation.
With this type of spring drive, it is advisable to choose and arrange the spring used to overcome the friction in such a way that its effective lever arm increases as the spring force decreases in the course of the pivoting movement, so that its torque acting on the pivot axis is almost constant over the entire pivoting path is. A leaf spring is expediently used as the acceleration drive of the oscillating system, which, after releasing the lock, gives a lever arm sitting on the swivel axis sufficient momentum for swiveling, whereby the viewing swivel time can be changed by changing the oscillatory energy.
FIGS. 2 and 3 show an embodiment of such a swivel drive according to the invention, FIG. 2 showing the preparatory position and FIG. 3 showing the end position of the swivel movement. The drive for the pivoting movement is housed in a housing 30 (the rear wall of this housing is removed in the drawing) and, according to the invention, consists of two springs, the spiral spring 31 and the leaf spring 32. The spiral spring 31 serves to overcome the friction of the oscillating system. It sits with one end on the lever arm 33 firmly connected to the pivot axis 4, with the other end on a veraubstück 34, which can be adjusted vertically by the nut 35 to change the spring force and horizontally by the screw 36 to change the effective lever arm .
In addition, the spiral spring 31 is chosen and arranged so that its effective lever arm, i.e. the vertical distance from the Sehwenkaehse to the spring, increases with the steady decrease in the spring force in the course of the pivoting movement, so that its torque acting on the pivot axis over the whole Pivot path is almost constant.
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The leaf spring 32 is used to give the oscillating system the necessary acceleration. When the oscillating system is brought into the preparatory position (FIG. 2), the lever arm 37 seated on the swivel axis 4 presses with the roller 38 against the spring 32 and tensions it. If the oscillating system is now triggered (expediently electrically from the table of the X-ray apparatus), the spring 32 gives the system the short distance to it
Relaxation a momentum, which when the friction is lifted by the spring 31 for the whole
The pivoting path is sufficient and a sufficiently uniform pivoting movement is guaranteed.
In order to change the swivel time from the start to the end position, the impact energy must be changed. This happens, for example, in that the distance over which the spring 32 acts on the lever 37 is shortened. For this purpose, a lever 39 with a roller 40, which is firmly connected to the lever 41, is arranged in the path of the spring. The two levers 39 and 41 are rotatable about the axis 42. The free end of the lever 41 is guided on a metal piece 43 which sits with a nut thread on the spindle 45 to be set in rotation by the handwheel 44.
The spindle therefore rotates the lever 41 about the axis 42 and thereby changes the distance between the roller 40 and the spring 32. The smaller this distance, the shorter the exposure range
Spring 32 on lever 37 and axis 4, the smaller the impact energy, the longer the pivoting time. A scale is expediently attached to the spindle drive, according to which any
Swivel time can be adjusted.
In order to facilitate the quick setting and adjustment of the swivel axis on different cutting planes, in particular if the swivel axis is to be shifted by the thickness of the body to be displayed during the recording for the purpose of radiographic representation of body layers of a certain thickness, the system can be opened during the swivel movement let roll a curve piece corresponding to the thickness of the body layer to be represented more or less curved.
The curve piece can be exchangeable in order to be able to take pictures with different layer thicknesses. But you can also, and this simplifies the operation of the device significantly, the same curve piece for any layer thickness, z. B. use a circular arc or a worm with continuously changing curvature and make the curve adjustable about an axis perpendicular to it in order to change the thickness of the body layer to be represented.
1 offers an example for the arrangement of the curve piece. On the two stand columns 1, in addition to the carriage 2, which carries the entire other structure, a curved piece 22 is below
Weight compensation vertically displaceable and clamped by the handle 23, attached. A roller 24 rests on this curve piece, which is suitably adjustable and sits on the double lever 3. If the carriage 2 is not clamped, the entire structure is carried by the roller 24. The entire system and thus also the pivot axis, which is decisive for the position of the body section reproduced in the recording, shifts vertically according to the curvature of the curve piece when the roller 24 rolls on the curved piece 22 during the visual pivoting movement.
The stronger this curvature is in relation to a circular curvature with the axis 4 as the center, the more the axis 4 sinks during the recording, the thicker the body layer becomes on the
Film pictured. With the appropriate choice and by replacing the curve piece, any desired layer thickness can be displayed. If the carriage 2 is clamped, the
Establish a simple body cut.
An additional braking of the oscillating system at the end of the swivel path can take place in that the curvature of the curve piece at the end of the path can be reduced again, as can be seen from the front view of FIG.
The use of one and the same curve piece for different visual thicknesses is provided, for example, in the device shown in FIGS. 14 and 15, which will be described in greater detail later. The circular arc piece 22 is mounted on the axles 46 and 47 of the carriage 2. During the pivoting movement, a roller 24 runs on this curved piece and is seated on a metal piece 48, by which the entire oscillating system with the pivot axis 4 and its bearing carriage sliding in the carriage 2 is supported. The height of the pivot axis and thus also the position of the body section reproduced in the recording is therefore dependent on the position of the roller 24 and the curved piece 22. The axis 47 now lies in a slot 49 of the circular arc piece 22.
The right side of the circular arc piece can therefore be lifted while pivoting about the axis 46 and clamped by the handle 50 at any desired height so that the position of the circular arc relative to the pivot axis determining the body section shown can be changed. If the center point of the circular arc falls exactly in the center line of the Sehwenkaehse 4, the height of the pivot axis does not change when rolling, so a body section is shown. If, however, the curve piece 22 is raised to the right, the entire oscillating system with the pivot axis is lowered when the roller 24 rolls on the curve piece, so that a body layer is represented. This layer becomes thicker the more the curve piece 22 is raised on the right. You can of course train the means for adjusting the curve piece in many ways, for.
B. the coming into effect in the present embodiment gravity by a spring force od. Like. Replace.
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System during recording.
The rapid and precise setting of the pivot axis on different body schuittebenen is also affected by the weight of the Kas etenträgers. By adjusting the pivot axis, as already mentioned, the distance between the cassette carrier and the patient's body changes, and since the cassette should be as close as possible to the patient in the interests of the sharpest possible image, one for each new sectional recording Adjustment of the cassette carrier on the lever arm. 3 required in such a way that it is as close as possible to the patient.
According to the invention, frequent adjustment of the cassette carrier, i.e. a partial mass of the oscillating system, is avoided by attaching the cassette carrier to the device in such a way that the change in the setting of the pivot axis to the body to be displayed does not affect the height adjustment of the cassette carrier. This can e.g. B. can be achieved in that the cassette carrier to de. n tripod supporting the vibrating system, e.g. B. by means of ropes, firmly suspended and for the purpose of entrainment in the pivoting movement, is guided on the lever arm only by a sliding clamp hinged to it. The ropes must be at the level of the pivot axis by some device, for. B. an eyelet, which then acts as the pivot point of the rope during the pivoting movement.
A device designed in this way is illustrated, for example, in FIG. 5 in a side view and front view, with the omission of individual parts that are not essential for the explanation. The side view shows the middle position, the front view shows the end position of the oscillating system. Fig. 6 shows the tripod head with the rope attachment on a larger scale.
Similar to the examples discussed earlier, the pivot axis 4 of the double lever 3 is mounted in a carriage 2 that is vertically displaceable between the stand columns 1 with weight compensation, on which on one side the optionally displaceable support arm of the tubular housing 6 and on the other side the cassette frame 8, which also serves as a carrier for the anti-scatter screen is arranged. The handlebars 12 mounted on the crosspiece 11 ensure that the image-capturing layer always remains set parallel to the body section during the pivoting movement.
The drive for the pivoting movement is in the housing. 30 housed. At the car ,,! the cam 22 is attached, on which the roller during the pivoting movement. '. M runs, which sits on the metal piece 48. The metal piece carries the whole oscillating system with the swivel axis,
It is now the cassette carrier 8 on the lever arm. 3 is not fixedly mounted, but the pipe section 51 hinged to it sits slidably on the lever arm. 3. The Rolirstiieke can also be moved on the handlebars. The cassette frame 8 is by means of ropes J. 3 on the ai the tripod
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piece 11 attached eyelets 55 at the level of the pivot axis.
When executing the pivoting movement, the lower pieces of rope rotate around these eyelets, the cassette carrier exactly as with clamped pipe pieces 51 and? is raised. The lowest position of the cassette carrier is indicated by dashed lines on the left in the front view of FIG. If now z. B. for the purpose of representation
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It is therefore possible to leave the cassette carrier unchanged for all recordings after a one-time, as close as possible adjustment to the storage table, which makes the operation of the device considerably easier.
In order to be able to adapt this one-time setting of the different heights of the storage tables, the upper ends of the ropes are connected to a common crank 56 with a ratchet wheel; t '(see Fig. 6) so that the ropes can be tightened or slackened. The nose 59 engages in the ratchet wheel under the pressure of the spring 58 and can be disengaged again by the handle 60.
This facility is also important if the storage table is to be used as a simple aperture table. Then the ropes 53 only need to be tightened by means of the crank 56 so that the cassette frame is located close to the table top. In order to be able to take oblique recordings with this setting, the curve piece 22 is provided with holes 61 into which a pin seated on the metal piece can snap into place after the handle 6 has been adjusted accordingly.
The disadvantageous influence of the significant preponderance of the tube side of the oscillating system on the swiveling movement was already discussed and, as a remedy, the use of a drive, in particular the spring drive, was recommended, which allows gravity to be dispensed with as a driving or inhibiting force of the viewing swiveling movement. and offers the possibility
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to compensate for the excess weight of the tube side. In the context of the present invention, however, it would be disadvantageous to achieve this compensation by means of an additional weight arranged on the cassette side, because this would significantly increase the weight of the entire device, accelerate and brake a greater mass and, above all, shift the additional weight with every tube displacement would have to be.
According to the invention it is therefore proposed to compensate for the excess weight of the tube side of the double lever 3, in particular the weight of the X-ray tube with its protective housing and the carrier, by a counterweight engaging the tube carrier via a cable pull.
An example of this is described with reference to the device shown in FIGS. 7 and 8, the oscillating system of which is shown in FIG. 7 in the middle position and in FIG. 8 in the end position. With regard to the main components of the device, reference is made to the explanation of FIG.
A roller 63 is attached to the tube support arm 5, over which a rope 64 runs, which leads to a trolley 65 which is mounted on a rail 66 fastened to the ceiling of the room. One end of the rope is attached to the metal piece 67, the other carries the one guided on the wall of the room
Counterweight 68, which is chosen so large that the desired weight compensation of the tube carrier is achieved. During the pivoting movement of the double lever 3, the trolley 65 goes along with it, as can be seen from FIG.
The proposed counterbalance can be significantly simplified and improved compared to the embodiment just described in that the ends of the rope, which runs over the roller seated on the tube support, on two bearings firmly attached to both sides obliquely above the device, such. B. two fixed rollers or a hanging loop and a fixed roller, are conveniently the two rope bearings are equidistant from the center line of the device.
As a result, compared to the trolley, apart from simplifying and making the suspension device cheaper, a reduction in friction and, above all, the particular advantage that the cable pull, in addition to the weight compensation in the sense of the entire device, unites the swinging system in the first half of the visual pivoting path Drive, in the second half has a braking effect.
An example of such a weight compensation is shown in FIG. 9, in which the oscillating system is in the end position, while its starting position is indicated by dashed lines.
To compensate for the excess weight on the tube carrier and the protective tube housing 6, the roller 63 is again attached, over which a rope 64 runs, the ends of which on two, on both sides obliquely above the device, z. B. on the ceiling of the room, fixed bearings, namely an eyelet 69 and a fixed roller 70, are performed. The end of the rope running over the fixed pulley carries the counterweight 68, which is guided on the wall of the room and which is selected so large that the desired weight compensation of the tube support is achieved. With regard to the arrangement of the bearings 69 and 70 in relation to the device, the following should be noted: The higher the bearings are attached, the less the influence of a displacement of the tube carrier on the double lever 3.
The further the bearings are from one another, that is, the greater the angle formed by the pieces of rope on the roller 63, the greater the counterweight must be. On the other hand, the angle must not fall below a certain minimum size, since otherwise the braking effect on the visual pivoting movement is too great. This means that when the rope bearings are installed as high as possible in the room, their height above the device and the distance from one another are coordinated so that the angle formed by the rope on the tube support is just so large that the double lever comes off with a slight push the starting position just swings to the end position.
The disadvantageous influence of one-sided weight forces on the evenness of the pivoting movement and on the evenness of the blurring of the sturgeon shadow becomes more apparent the greater the distance that the oscillating system traverses with the X-ray tube switched on.
According to the invention, a further means of rendering this influence harmless is to make this distance variable in an adjustable manner, so that it is possible to leave the X-ray tube switched on only while the system is moving as uniformly as possible. If the X-ray device is switched on and off in the device, as is known, by means of switch contacts actuated by the moving system, this can be achieved in a simple manner by arranging the switch contacts displaceably along the path.
Another advantage results from the possibility of practicing a new method for producing images of body layers, in which the upward and downward movement of larger masses is avoided. Experiments have shown that the production of images of body layers of different thicknesses without parallel displacement of the system or the patient can be achieved in the simplest way by adjusting the moving part of the device and the patient approximately to the center section of the body layer to be displayed and the distance to be covered by the moving part of the device when the X-ray tube is switched on is selected to be shorter the thicker the layer to be imaged.
The above-mentioned design of the device now allows this method to be carried out easily.
The displaceable switching contacts are expediently arranged on the circular arc piece bearing the pivotable system (e.g. 22 in FIG. 14), for example as shown in FIG. 10 in the front.
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and Fig. 11 shows in section (along line A-B of Fig. 10) on an embodiment. A switching contact 73 and 74 for the x-ray device are arranged in each of the two housings 71 and 72 on the circular arc piece 22. An insulating piece 75 and 76 protrudes through the cover plate of each housing 71 and 72 and is pressed down by the roller 24 and thereby opens the switching contact via the pin 77 and 78. In the initial position of the pivoting movement, the roller 24 rests on the insulating piece 75, the contact 73 is open; the contact 74, however, is closed.
If the locking device of the oscillating system is now triggered, the roller 24 slides down from the insulating piece 75, the contact 73 closes, and the X-ray apparatus is switched on. It remains switched on until the roller 24 reaches the insulating piece 76 and the contact 74 opens. Then the recording is over. The smaller the distance between the insulating pieces 75 and 76, the thicker a body layer is displayed on the image layer.
In order to be able to change this distance, the housings 71 and 72 are provided with a guide bracket 79 that matches the arcuate piece and a pin 81 that slides in the slot 80 of the arcuate piece and on which a wing nut 82 sits, so that the switching contacts can be positioned anywhere on the arcuate piece can be clamped.
The use of contacts, especially sliding contacts, which are supported by the
Moving the system on and off harbors the risk that if a contact fails, an undesired voltage will be applied to the X-ray tube. According to the invention, this risk can be eliminated by a correspondingly switched holding relay which makes it possible to switch on the high voltage again through the pivotable system only after the main switch has been switched off beforehand.
If anti-scatter diaphragms are used, the diaphragm is expediently put into operation by the main switch of the X-ray apparatus and the swiveling system of the apparatus is only put into operation by this switch when it is running.
The example of such a circuit is shown schematically in FIG. 12, while FIG. 13 shows the design and arrangement of the individual parts of the circuit on an X-ray apparatus, for example.
For easier understanding, the double lever 3 pivotable about the axis 4 with the tube housing 6, the roller 24 and the cam piece 22 is shown in FIG. 12, the lever 3 being in the initial position of the pivoting movement. The double lever is held in the initial position by the relay 83 against the force of the spring 84. Two contacts 73 and 74 with insulating pieces 75 and 76 are attached to the curve piece 22 and cause the high voltage to be switched on and off. The holding relay also belonging to the device is labeled 87. The main switch 88 and the receiving contactor 89 belong to the X-ray apparatus.
These parts are interconnected so that the operation proceeds as follows.
If the double lever 3 is in the initial position of the pivoting movement and the main switch 88 is in the "Off" position, when the contact 73 is open, the circuit of the coil of the relay 87 is closed via the contact 74, so the relay 87 is switched on 88 is switched on, the circuit of the coil of the relay 87 remains closed via one contact of the relay. The coil of the relay 83 receives current via the other contact, and the lever 3 begins to roll on the cam piece 22 under the tension of the spring 84. As soon as the roller 24 leaves the insulating piece 75, the contact 73 closes and thus the circuit of the coil of the contactor 59; the high voltage is switched on.
When the roller 24 then reaches the insulating piece 76, the contact 74 opens and the coil of the relay 87 is de-energized. By interrupting the relay 87, the high voltage is switched off and the coil current of the relay 83 is interrupted. The roller 24 now rests on the insulating piece 76, the contact 74 is open, the contact 73 is closed. As long as the main switch 88 is in the "On" position, the high voltage cannot be switched on again by moving the lever 3, since the relay 87 cannot be switched on. Only when the main switch is set to "Off" and the lever 3 is pulled into the initial position of the pivoting movement does the coil of the relay 87 receive power again so that a further recording can take place.
13 shows the practical design and arrangement of the individual parts of the circuit on the rear wall of a device, the double lever 3 being in the initial position of the visual pivoting movement. The parts are labeled corresponding to FIG. Instead of the individual roller 24, there are two coaxial ones, one of which (24) rolls on the curved piece 22, the other (90) only slides over the insulating pieces 75 and 76 and thereby opens the contacts 73 and 74. As soon as the roller 90 leaves the insulating pieces, the contacts are closed.
The coupling of the lever 3 to the relay 83 is carried out as follows: A lever arm 91 is firmly connected to the pivot axis 4, on which a lug 92 sits, which rests on the cam 93 when the relay 83 is de-energized. If the relay 83 now receives current, the armature 94 is attracted and the cam 93 is rotated via the linkage 95, so that the lug 92 can slide past it and the spring 84 can pull the double lever 3 around.
The various measures proposed in the context of the invention can be used individually or in combination. In FIGS. 14 and 15, the embodiment of a device according to the invention is shown in front view and side view, in which several
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of the measures mentioned and, in addition, various other improvements and improvements have been made, in particular those which allow the rapid and precise adjustment of the device and the parameters that are decisive for X-ray sectional or layered representations. In Fig. 14 the oscillating system is shown in the end position, in Fig. 15 in the middle position of its pivoting path.
A carriage 97, in which a shaft 4 is mounted as a pivot axis for the double-armed lever 3, slides in a carriage 2 guided on the stand columns 1 under weight compensation. On the lever sits on one side of the pivot axis the carriage 98 with the support arm 5 of the x-ray tube housed in the housing 6, on the other side a carriage 7, on which the cassette frame 8, which also serves as a support for the anti-scatter screen, is attached. The linkage 12 mounted on the crosspiece 11, the loosely seated clamps 52 of which are articulated to the frame 8, ensures that the image layer always remains set parallel to the cutting plane during the pivoting movement.
The frame 8 with its carriages 7 and 52 is suspended by means of the ropes 53 on the crosspiece 54 attached to the stand columns 1, so that its distance from the patient's table does not change with a vertical displacement of the pivot axis 4.
In order to be able to produce images of body layers with the device, the carriage 97, in which the pivot axis 4 is mounted, is displaceable in the carriage 2, and a curve piece 22 is fastened in the carriage 2, on which a roller 24 runs during the pivoting movement seated on the metal piece 48 which carries the double lever 3 and is firmly connected to the axis 4. The whole oscillating system is attached to the roller 24. The drive for the pivoting movement, preferably a spring, is accommodated in the housing 30.
Around the swivel axis 4 comfortably to the desired body section of the on the bearing
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Stand columns 1, the device can then be adjusted to the desired cutting height. The setting can be made using a scale 103 attached to the stand columns, which is expediently calibrated according to the distance between the pivot axis and the mounting plate.
When setting the pivot axis to the desired body section, the height of the cassette frame 8 remains unchanged due to its suspension by means of the ropes 53. So the distance between the body section and the image layer changes. In order to obtain X-ray images that can be compared with one another, the distance from the body section to the focal point of the X-ray tube should be changed in the same ratio. For this purpose, a roller is mounted in the head piece 104 and in the metal piece 105 firmly connected to the double lever 3, over which the endless rope 107 engaging the slide 98 at 106 is placed. The cable pull is driven by a self-locking worm gear 108 with the handwheel 109.
Instead of the cable pull, a spindle or the like can of course also be used.
Find use. The setting is made using the scale 110, which is expediently calibrated in such a way that one only needs to set the same number as on the scale 103 in order to obtain the correct distance ratio.
A scale 111 is attached to the tube support arm 5, by means of which the tube slide 112 can be shifted left and right from a zero point in order to make stereo recordings.
In the exemplary embodiment, a circular arc piece is selected as the curve piece 22, which can be lifted on the right side (FIG. 14) after loosening the handle 50, the fastening pin sliding in the recess 49. In order to be able to adjust the curve piece accordingly to the desired layer thickness, a scale 115 which is expediently calibrated in sight glasses is attached to this adjusting device.
To determine the initial position of the pivoting movement, a nose 14 is attached to the cam piece 22, against which the roller 24 strikes when the double lever 3 is pivoted into the preparatory position. At the end of the pivoting movement, the oscillating system is intercepted by a leaf spring 117 which increases in its spring force with the pressure and which is also attached to the cam piece 22.
If a spring drive is used for the swivel movement, the swivel time naturally changes with the height adjustment of the swivel axis and the tube carrier. In order to be able to readjust the spring drive so that the swivel time is the same in all cases, the hand wheel 118 is provided. A scale is then expediently attached to this handwheel, which is calibrated to match the scales 103 and 110 in such a way that when the setting is set to the same number, all recordings are made in the same pivoting time. You only need to set the three scales to the same number indicating the section height above the mounting plate in order to obtain any section in the same size ratio and in the same pivoting time on the film.
As mentioned above, the cassette frame 8 is suspended from the crosspiece 54 by the ropes 53.
In order to be able to bring the cassette frame close to the patient's mounting plate for the production of simple aperture shots, the ropes 53 are guided via rollers 119 to the axle 120, onto which they can be wound by the handwheel 122 through the intermediary of the self-locking worm gear 121.